@article { author = {Pakizeh, Esmaeil and Darvishi, Reza}, title = {Investigation of adsorption of copper, zinc and cadmium metals by polymeric coagulant polyaluminum chloride based on density functional theory}, journal = {Advanced Materials and New Coatings}, volume = {10}, number = {37}, pages = {2740-2747}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2322-1356}, eissn = {}, doi = {/amnc.2021.10.37.5}, abstract = {There are different types of suspended metal materials in wastewater and municipal water, and high-cost coagulants must be used to remove them in water refinery. polyaluminum chloride (PAC) is one of the newest coagulants. Due to the high cost and long preparation time of PAC, it is more economical to use simulation methods instead of experimental tests. In this paper, the adsorption process of copper, zinc and cadmium on PAC coagulants has been studied using the density functional theory (DFT) by Quantum Espresso calculation code. The calculations are based on the flat wave method with quasi-potential using the generalized gradient approximation (GGA). The pseudopotential used is also generated by the ultra-soft method. Analysis of the band structure and density of electron states showed that the PAC materals are semiconductor with an energy gap of 5.4 eV. Also, the results obtained from adsorption calculations showed that copper, zinc and cadmium metals are adsorbed with PAC coagulant adsorption energy of -4.56, -8.79 and -13.25, respectively. According to these results, increasing the conductivity of the PAC compound, which is the result of reducing the energy gap during the adsorption process, can be a factor in identifying suspended metals in water.}, keywords = {PAC,DFT,Adsorption,Band Structure}, title_fa = {بررسی جذب فلزات مس، روی و کادیوم توسط منعقد کننده پلیمری پلی آلومینیوم کلراید بر پایه نظریه تابعی چگالی}, abstract_fa = {در فاضلاب ها و آبهای شهری انواع مختلفی از مواد فلزی معلق وجود دارد که جهت حذف آنها در تصفیه خانه های آب باید از مواد منعقد کننده پلیمری با هزینه بالا استفاده گردد. یکی از جدیدترین مواد منعقد کننده، پلی آلومینیوم کلراید PAC می باشد. با توجه به هزینه زیاد و زمان آماده سازی طولانی PAC ، استفاده از روش های شبیه سازی بجای آزمایشات تجربی مقرون به صرفه تر می باشد. در این مقاله فرایند جذب فلزات مس، روی و کادمیوم بر روی منعقد کننده PAC با استفاده از نظریه تابعی چگالی DFT توسط کد محاسباتی Quantum Espresso مطالعه شده است. محاسبات بر پایه روش امواج تخت بهمراه شبه پتانسیل با استفاده از تقریب شیب تعمیم یافته (GGA) انجام گرفته است. همچنین شبه پتانسیل مورد استفاده به روش فوق نرم تولید شده است. . آنالیز ساختار نواری و چگالی حالات الکترونی نشان داد که که ترکیب PAC نیمه رسانا با شکاف انرژی5.4 eV می باشد. همچنین نتایج حاصله از محاسبات جذب نشان داد که فلزات مس، روی و کادمیوم به ترتیب با انرژی جذب -4.56، -8.79 و -13.25 الکترون ولت جذب منعقد کننده PAC می شوند. با توجه به این نتایج، افزایش رسانایی ترکیب PAC که در نتیجه کاهش شکاف انرژی طی فرایند جذب ایجاد می شود، می تواند به عنوان عاملی برای شناسایی مواد فلزی معلق درون آب باشد.}, keywords_fa = {پلی آلومینیوم کلراید,نظریه ی تابعی چگالی,جذب,ساختار نواری}, url = {https://amnc.aut.ac.ir/article_136316.html}, eprint = {https://amnc.aut.ac.ir/article_136316_3bd3a89cbfbe7413129a61515278a268.pdf} }